PERANCANGAN ANTENA DUAL BAND BERBASIS METAMATERIAL PADA FREKUENSI 2.3/3.3 GHz

Transkripsi

1 PERANCANGAN ANTENA DUAL BAND BERBASIS METAMATERIAL PADA FREKUENSI 2.3/3.3 GHz Nancy Ardelina Dosen Pembimbing: Eko Setijadi, S.T.,M.T.,Ph.D. Prasetiyono Hari Mukti, S.T., M.T., M.Sc

2 LATAR BELAKANG 1. Kebutuhan manusia akan alat komunikasi yang dapat digunakan kapanpun dan dimanapun 2. Antena sebagai salah satu komponen penting dalam suatu perangkat telekomunikasi 3. Antena yang telah diciptakan memiliki ukuran yang relatif besar sehingga diperlukan teknik miniaturisasi

3 PERUMUSAN MASALAH 1. Menentukan spesifikasi dari antena berbasis metamaterial pada frekuensi 2.3/3.3 GHz 2. Membuat desain rancangan antena berbasis metamaterial 3. Melakukan simulasi hasil desain dengan software CST Microwave Studio 4. Melakukan pengukuran terhadap parameter-parameter antena berbasis metamaterial 5. Realisasi hasil desain antena berbasis metamaterial

4 BATASAN MASALAH 1. Perancangan antena berbasis metamaterial pada frekuensi 2.3/3.3 GHz 2. Parameter-parameter yang akan menjadi acuan perancangan adalah VSWR, bandwidth, return loss, dan pola radiasi. 3. Antena yang didesain menggunakan material FR4. 4. Simulasi antena berbasis metamaterial menggunakan CST Microwave Studio.

5 TUJUAN 1. Merancang antena dual band berbasis metamaterial pada frekuensi 2.3/3.3 GHz 2. Merancang antena dengan dimensi yang lebih kecil namun dengan VSWR, bandwidth, return loss, dan pola radiasi yang relatif baik.

6 METAMATERIAL Metamaterial merupakan suatu material buatan yang memiliki permitivitas dan permeabilitas negatif dan tidak dapat ditemukan di alam.

7 COMPOSITE RIGHT LEFT HANDED (CRLH) Saluran transmisi CRLH terdiri dari sebuah induktor L R yang terhubung seri dengan kapasitor C L dan sebuah kapasitor paralel C R yang terhubung paralel dengan induktor L L.

8 PERANCANGAN ANTENA Penentuan Kriteria Desain Antena Desain Awal Antena Desain Antena Berbasis Metamaterial Optimasi Desain Antena Berbasis Metamaterial

9 KRITERIA DESAIN ANTENA Parameter Nilai Return Loss <-10 db Bandwidth >100 MHz VSWR <2

10 SIMULASI DESAIN AWAL ANTENA

11 HASIL SIMULASI DESAIN AWAL ANTENA Frekuensi = 3 GHz Return Loss = db

12 SIMULASI DESAIN ANTENA METAMATERIAL

13 HASIL SIMULASI DESAIN ANTENA METAMATERIAL Frekuensi = 1.95 GHz Return Loss = db Frekuensi = 2.57 GHz Return Loss = db

14 PARAMETER DIMENSI ANTENA METAMATERIAL

15 PARAMETER SWEEP Ctsa

16 PARAMETER SWEEP Ctsb

17 PARAMETER SWEEP Hca

18 PARAMETER SWEEP Lcb

19 PARAMETER SWEEP Sca

20 PARAMETER SWEEP Scb

21 PARAMETER SWEEP Wtsb

22 SIMULASI DESAIN OPTIMASI ANTENA METAMATERIAL

23 HASIL SIMULASI DESAIN OPTIMASI ANTENA METAMATERIAL Return Loss Frekuensi = GHz Return Loss = db Frekuensi = GHz Return Loss = db

24 HASIL SIMULASI DESAIN OPTIMASI ANTENA METAMATERIAL Bandwidth Bandwidth 1 = GHz GHz = GHz = MHz Bandwidth 2 = GHz GHz = GHz = MHz

25 HASIL SIMULASI DESAIN OPTIMASI ANTENA METAMATERIAL Pola Radiasi pada Frekuensi 2.3 GHz

26 HASIL SIMULASI DESAIN OPTIMASI ANTENA METAMATERIAL Pola Radiasi pada Frekuensi 3.3 GHz

27 HASIL SIMULASI DESAIN OPTIMASI ANTENA METAMATERIAL VSWR Frekuensi = GHz VSWR = Frekuensi = GHz VSWR =

28 REALISASI ANTENA METAMATERIAL

29 SPESIFIKASI BAHAN ANTENA METAMATERIAL Jenis Substrat Tebal Substrat Jenis Patch Tebal Patch Jenis Konektor FR4 1.6 mm Tembaga mm SMA Female PCB

30 HASIL PENGUKURAN ANTENA METAMATERIAL Return Loss Frekuensi = 1.95 GHz Return Loss = db Frekuensi = 2.94 GHz Return Loss = db

31 HASIL PENGUKURAN ANTENA METAMATERIAL Bandwidth Bandwidth 1 = 2.01 GHz 1.89 GHz = 0.12 GHz = 120 MHz Bandwidth 2 = 3.03 GHz 2.87 GHz = 0.16 GHz = 160 MHz

32 HASIL PENGUKURAN ANTENA METAMATERIAL VSWR Frekuensi = 1.95 GHz VSWR = Frekuensi = 2.95 GHz VSWR =

33 PERBANDINGAN DATA SIMULASI DAN PENGUKURAN PADA BAND 2.3 GHz PARAMETER SIMULASI PENGUKURAN FREKUENSI TENGAH GHz 1.95 GHz RETURN LOSS db BANDWIDTH MHz 120 MHz VSWR

34 PERBANDINGAN HASIL SIMULASI DAN PENGUKURAN PADA BAND 3.3 GHz PARAMETER SIMULASI PENGUKURAN FREKUENSI TENGAH GHz 2.94 GHz RETURN LOSS db db BANDWIDTH MHz 160 MHz VSWR

35 KESIMPULAN 1. Antena berbasis metamaterial telah selesai disimulasikan, difabrikasi, dan telah diukur. Hasil simulasi telah memenuhi kriteria awal. 2. Frekuensi antena berbasis metamaterial hasil fabrikasi mengalami pergeseran sebesar masing-masing MHz dan 374 MHz. 3. Return loss antena berbasis metamaterial hasil fabrikasi masing-masing sebesar db dan db dan telah memenuhi kriteria awal desain yaitu <-10 db. 4. VSWR pada band frekuensi 2.3 GHz dan 3.3 GHz memenuhi kriteria desain <2 yaitu masing-masing sebesar dan Bandwidth antena berbasis metamaterial hasil fabrikasi sebesar 160 MHz dan 120 MHz sesuai dengan kriteria awal desain yaitu >100 MHz.

36 SARAN 1. Untuk memenuhi kriteria desain antena maka lakukan parameter sweep. Dari hasil parameter sweep dapat diketahui parameter-parameter yang berkaitan dengan kriteria desain, sehingga antena yang didesain lebih mudah dioptimasi. 2. Pemasangan konektor pada antena berbasis metamaterial dilakukan dengan lebih baik agar tidak mempengaruhi proses pengujian.

37 TERIMA KASIH